Pengantar polarisasi
Saat cahaya melewati suatu titik di ruang angkasa, arah dan amplitudo medan listrik yang berosilasi bergerak sepanjang suatu jalur seiring waktu. Vektor medan elektromagnetik yang tegak lurus satu sama lain pada penampang melintang (bidang yang tegak lurus arah gerak maju) mewakili sinyal gelombang cahaya terpolarisasi. Polarisasi didefinisikan menggunakan vektor medan listrik sebagai fungsi waktu, sesuai dengan pola yang dilacak pada penampang. Polarisasi dapat dibagi menjadi polarisasi linier, elips, atau melingkar, yang mana polarisasi linier adalah yang paling sederhana. Polarisasi apapun merupakan masalah dalam transmisi serat optik.
Setiap sistem komunikasi radio dan pengukuran serat optik adalah perangkat yang mampu menganalisis interferensi antara dua jenis gelombang cahaya. Kita tidak dapat menggunakan informasi yang diberikan oleh interferensi kecuali amplitudo kombinasi tetap stabil sepanjang waktu, yaitu gelombang cahaya berada dalam keadaan polarisasi yang sama. Dalam hal ini perlu menggunakan serat optik yang mampu mentransmisikan keadaan polarisasi stabil. Jadi untuk mengatasi masalah ini,serat optikyang dapat mempertahankan polarisasi dikembangkan.
Apa itu serat PM?
Difusi polarisasi cahaya dalam serat menjadi tidak terkendali (tergantung pada panjang gelombang) dan bergantung pada pembengkokan serat serta keadaan suhu. Serat optik khusus diperlukan untuk mencapai sifat optik yang diinginkan, yang dipengaruhi oleh polarisasi cahaya saat melewati serat. Banyak sistem, seperti interferometer dan sensor serat, laser serat, dan modulator elektro-optik, juga memiliki kerugian yang bergantung pada polarisasi yang mempengaruhi kinerja sistem. Masalah ini dapat diatasi dengan menggunakan serat optik khusus yang disebut serat PM.
Prinsip Serat PM
Jika polarisasi cahaya yang dipancarkan ke dalam serat bersifat koaksial dengan sumbu birefringence, maka polarisasi tersebut akan tetap demikian meskipun serat dibengkokkan. Berdasarkan prinsip kopling mode seragam, prinsip fisik di balik fenomena ini dapat dipahami. Karena fenomena birefringence yang kuat, konstanta propagasi kedua mode polarisasi berbeda, sehingga pertemuan relatif mode yang terlibat cenderung menyimpang dengan cepat. Oleh karena itu, selama interferensi apa pun di sepanjang cahaya memiliki komponen Fourier spasial yang efektif (dan bilangan gelombang yang sesuai dengan perbedaan antara konstanta propagasi kedua mode), maka interferensi tersebut dapat dicocokkan secara efektif ke kedua mode. Jika perbedaannya cukup besar, gangguan umum pada cahaya akan berubah secara bertahap dan perlahan untuk mencapai mode kopling yang efektif. Jadi prinsip serat PM membuat perbedaan yang cukup besar.
Di antara aplikasi komunikasi jarak jauh serat optik yang paling umum, serat PM digunakan untuk memasukkan cahaya dari satu tempat ke tempat lain ke dalam keadaan polarisasi linier. Untuk mencapai hasil ini, beberapa syarat harus dipenuhi. Serat masukan harus sangat terpolarisasi untuk menghindari transmisi mode sumbu lambat dan sumbu cepat, di mana keadaan polarisasi keluaran tidak dapat diprediksi.
Untuk alasan yang sama, medan listrik masukserat optikharus sejajar secara tepat dan akurat dengan sumbu utama serat optik (yang biasanya merupakan sumbu lambat dalam praktik industri). Jika kabel jalur serat PM terdiri dari serat tersegmentasi yang dihubungkan oleh konektor serat atau sambungan penyambungan, pencocokan rotasi dan posisi serat merupakan masalah yang sangat kritis. Selain itu, konektor harus dipasang pada serat PM, dan selama pemasangan konektor, tegangan internal yang dihasilkan tidak akan menyebabkan medan listrik diproyeksikan ke sumbu optik yang tidak digunakan pada serat.
Aplikasi serat PM
Serat PM digunakan di area di mana penyimpangan polarisasi tidak diperbolehkan, seperti perubahan suhu. Contohnya adalah interferometer serat dan beberapa laser serat. Kerugian menggunakan serat tersebut adalah biasanya memerlukan orientasi polarisasi yang tepat, yang dapat menyebabkan lebih banyak masalah. Pada saat yang sama, kehilangan propagasi lebih tinggi dibandingkan serat optik standar, dan sulit untuk menjaga semua jenis serat optik dalam bentuk penahan polarisasi.
Serat PM digunakan dalam aplikasi spesifik seperti aplikasi penginderaan serat, interferometri, dan distribusi kunci kuantum. Ini juga biasa digunakan dalam komunikasi jarak jauh antara generator laser dan modulator, yang memerlukan cahaya terpolarisasi sebagai masukan. Jarang digunakan untuk transmisi jarak jauh karena serat PM sangat mahal dan memiliki redaman yang lebih tinggi dibandingkan serat mode tunggal.
Persyaratan penggunaan serat PM
Terminal: Jika terminal serat PM adalah konektor optik, penting untuk menghubungkan batang penekan ke konektor, biasanya melalui kunci.
Penyambungan: Penyambungan serat PM juga harus dilakukan dengan sangat hati-hati. Ketika serat menyatu, sumbu X, Y, dan Z harus ditempatkan dengan baik dan posisi putaran harus ditempatkan dengan baik agar stress bar dapat ditempatkan dengan tepat.
Syarat lainnya adalah kondisi datang pada ujung serat harus sesuai dengan arah sumbu utama melintangseratpersilangan.
